Page 39 - 水利学报2021年第52卷第11期

ampl ampl 两者相位差θ=0°时，p ampl 与 q ampl 可表示为：
当σ 1 与σ 3
p ampl = (σ 1 ampl + 2σ 3 ampl ) /3 （1）

q ampl = σ 1 ampl - σ 3 ampl （2）
ampl ampl 两者相位差θ=180°时，p ampl 与 q ampl
当σ 1 与σ 3 可表示为：
p ampl = (σ 1 ampl - 2σ 3 ampl ) /3 （3）

q ampl = σ 1 ampl + σ 3 ampl （4）

表 2 循环三轴试验方案
试验编号 固结围压σ 3/MPa p 的幅值/MPa q 的幅值/MPa 循环终止周次 N 备注
1-1 1.0 0.30 0 6000(未破坏)
1-2 1.5 0.30 0 6000(未破坏)
1-3 2.0 0.30 0 6000(未破坏)
单纯循环球应力作用
1-4 2.0 0.45 0 6000(未破坏)
1-5 2.0 0.60 0 6000(未破坏)
1-6 2.0 0.75 0 6000(未破坏)
2-1 1.0 0 0.30 281
2-2 1.5 0 0.30 288
2-3 2.0 0 0.30 297
单纯循环偏应力作用
2-4 2.0 0 0.45 36
2-5 2.0 0 0.60 24
2-6 2.0 0 0.75 20
3-1 1.0 0.30 0.30 325
3-2 1.5 0.30 0.30 351
3-3 2.0 0.30 0.30 361
3-4 2.0 0.45 0.45 89
3-5 2.0 0.60 0.60 36
循环球-偏应力的耦合作用
3-6 2.0 0.75 0.75 29
3-7 2.0 0.13 0.40 113
3-8 2.0 0.23 0.40 90
3-9 2.0 0.33 0.40 78
3-10 2.0 0.43 0.40 67

3 试验结果分析

以σ =2.0MPa，p ampl =0.45 MPa，q ampl =0.45 MPa 为例得到的时程曲线如图 2 所示。采用该试验系统
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能稳定施加循环球应力与循环偏应力荷载，系统亦能准确采集记录孔压、轴向应变时程曲线，表明
试验系统工况良好。
3.1 单纯循环应力对动力特性的影响 由图 3 可见，循环球应力的加载会出现明显的累积孔压，其
发展大致经历两个阶段：在快速增长阶段，当σ 为 2 MPa， p ampl 为 0.30、0.45、0.60、0.75 MPa 时，累
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积孔压分别在 3500、2200、1000、500 次左右趋于稳定；在稳定阶段，累积孔压不再随振次的增加而
增加，而是逐步达到稳定状态，其累积孔压比分别稳定在 0.29、0.30、0.32、0.35。由此可见，随着
循环球应力幅值的增加，累积孔压的发展速度也在相应的增加，其累积孔压的稳定值越大。尾粉砂
由于埋深存在着差异，不同埋深处所受到的围压并不相同，在不同围压下，累积孔压的发展也分为
两个阶段；当σ 为 1.0、1.5 MPa 时，累积孔压分别在 1200、2000 次左右趋于稳定，其累积孔压比分
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